成立于1959年，与中国电气化铁路同期诞生。现有人员122人，其中高中级职称80人。下设电气化研究一室、二室、三室、运输电务研究室、工程机械研究室、土建研究室等6个研究室。形成了以铁路电气化应用技术为主体的五大技术系列，即接触网器材、牵引供变电设备、工程机械、感应通信及地基加固病害治理技术。近15年来，通过部、局鉴定的课题近百项，获国家科技进步二等奖1项，获部科技进步奖8项，国家级新产品15项，其中35项获得了国家专利。1988年成立了西安铁路电气化设备器材厂，成为首批铁道部接触网零件许可证的取证单位，1999年又通过了ISO9001的质量认证，形成了产学研联合体。西安科研所多次参加国际招投标，并在郑武、川黔、宝中、成昆、南昆、武广等线路的电气化铁路工程项目中中标，在全路产生了重要影响。先后与西安铁路友谊实业有限公司和以金属防腐新技术为主的西安永辉耐蚀技术股份有限公司进行技术开发。